[发明专利]利用紫外和可见光谱测量以及氧化还原电势来监测和控制臭氧化和曝气过滤的方法和装置

权利要求书

1.一种用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，该方法包括如下步骤：

(a)获得出水的UV吸收的在线测量值；

(b)将所测量的出水的UV吸收与储存在微处理器中的预定的UV吸收值进行对比；

(c)获得出水的氧化/还原电势的在线测量值；

(d)将所测量的出水的氧化/还原电势与储存在微处理器中的预定的氧化/还原电势值进行对比；以及

(e)基于所测量的出水的UV/Vis吸收和氧化/还原电势的值来对所述出水的空气和臭氧剂量进行如下调整：

i.当UV吸收的测量值低于预定的UV吸收值，且氧化/还原电势的测量值高于预定的氧化/还原电势值时，减少空气的流速；

ii.当UV吸收的测量值低于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值低于或等于预定的氧化/还原电势值时，减小臭氧的剂量；

iii.当UV吸收的测量值高于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值高于或等于预定的氧化/还原电势值时，增加臭氧的剂量；以及

iv.当UV吸收的测量值高于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值低于预定的氧化/还原电势值时，增加空气的流速。

2.根据权利要求1所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中所述出水的UV/Vis吸收的在线测量值从对UV/Vis照射的扫描来获得，所述UV/Vis照射的扫描产生190nm到600nm的范围的光谱。

3.根据权利要求1所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中所述出水的UV吸收的在线测量还用于确定下游UV消毒系统的UV灯强度和UV剂量控制。

4.根据权利要求1所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中UV/Vis传感器被放置在所述工艺流程的前面。

5.根据权利要求4所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中所述UV/Vis传感器实时监测进水水质，并且臭氧的剂量上限和剂量下限根据实际的水质而改变。

6.根据权利要求1所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中储存在所述微处理器中的所述氧化/还原电势值被限定为与化学需氧量去除工艺或硝化作用工艺、或这两个工艺所必要的空气的量相关。

7.根据权利要求1所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的方法，其中所述对出水的空气和臭氧剂量进行调整的步骤通过比例、积分和微分控制回路实现。

8.一种用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的系统，该系统包括：

(a)用于测量出水的UV吸收的传感器；

(b)用于测量出水的氧化/还原电势的传感器；

(c)微处理器，其用于将所测量的出水的UV吸收和氧化/还原电势与存储在所述微处理器中的预定的UV吸收和氧化/还原电势进行对比；以及

(d)比例、积分和微分控制回路，其用于基于所测量的出水的UV/Vis吸收和氧化/还原电势的值来对出水的空气和臭氧剂量进行调整，该调整如下：

i.当UV吸收的测量值低于预定的UV吸收值，且氧化/还原电势的测量值高于预定的氧化/还原电势值时，减少空气的流速；

ii.当UV吸收的测量值低于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值低于或等于预定的氧化/还原电势值时，减少臭氧的剂量；

iii.当UV吸收的测量值高于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值高于或等于预定的氧化/还原电势值时，增加臭氧的剂量；以及

iv.当UV吸收的测量值高于预定的UV值，且氧化/还原电势的测量值低于预定的氧化/还原电势值时，增加空气的剂量。

9.根据权利要求8所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的系统，其中所述出水的UV/Vis吸收的在线测量值从对UV/Vis照射的扫描获得，所述UV/Vis照射的扫描产生190nm到600nm的范围的光谱。

10.根据权利要求8所述的用于监测和控制在水处理工艺流程中所使用的空气和臭氧剂量的系统，其中所述出水的UV吸收的在线测量还用于确定下游UV消毒系统的UV灯强度和UV剂量控制。